Évaluation de la vulnérabilité des territoires et des aquifères côtiers

Vulnérabilité du trait de côte

Yann BALOUIN (BRGM)

Le littoral d’Occitanie est caractérisé par des basses plaines côtières, particulièrement vulnérables aux effets du changement climatique, et en particulier l’augmentation du niveau de la mer. Aujourd’hui, 25% du trait de côte régional est en recul et 30% du linéaire est stabilisé artificiellement (ouvrage ou rechargements récurrents). Si l’évolution du trait de côte observée aujourd’hui est essentiellement liée à la dynamique actuelle (vagues, courants, tempêtes), au déficit du stock sédimentaire et aux actions anthropiques (aménagements côtiers, aménagements des bassins versants), l’élévation du niveau de la mer va induire une intensification des impacts des tempêtes dans le futur.

L’augmentation du niveau de la mer entraine naturellement un recul du trait de côte qui est associé à une translation du prisme sableux vers les terres. Dans le cas de l’Occitanie ce recul, souvent contraint par l’urbanisation, se traduira par l’amaigrissement progressif des plages, voire leur disparition. La quantification de ce recul reste toutefois complexe, et seuls des modèles simples, tels que la loi de Bruun (1966), permettent, avec des hypothèses simplistes de prévoir ces évolutions.

A titre d’exemple, Desmazes et al (2020) ont estimé un recul du trait de côte de l’ordre de 59 m à échéance 2100 sur le lido du Petit-travers à Mauguio-Carnon. Les travaux réalisés en 2011 (Artélia, 2011) à échéance 2100 indiquaient que la majorité du littoral du Languedoc-Roussillon serait en érosion (environ 60%), particulièrement sur le littoral au Nord-Est d’Agde, jusqu’à l’Espiguette où les aléas sont les plus importants.

L’étude plus récente du CEREMA (2018) indique qu’à échéance 2100 :

• 20% du linéaire évoluerait de manière non perceptible, en-deçà de 10 cm par an.
• 34% des plages avanceraient, dont 6% avanceraient de plus de 3 mètres par an.
• 46% du linéaire reculerait, dont 27% de plus de 50 cm par an.

Ces éléments résultent de projections des tendances historiques observées, qui n’intègrent pas d’élévation supplémentaire du niveau de la mer à horizon 2100, et ne font pas l’objet de simulation précise de la morpho- dynamique future. Or, la position du trait de côte dépend du bilan sédimentaire de la zone côtière, en fonction des apports et des pertes de sédiment dans la cellule hydro-sédimentaire. Ces bilans sédimentaires dépendent du stock présent, des apports par les fleuves et des pertes sédimentaires au large lors des tempêtes, ces différents phénomènes pouvant également être modifiés par les effets du changement climatique. Par ailleurs, du fait de l’élévation du niveau moyen de la mer, ces côtes basses sont susceptibles d’être plus régulièrement submergées.

Les études prospectives du projet MISEEVA (BRGM, 2013) ont montré qu’en région Occitanie, les superficies concernées par la submersion récurrente seront multipliées par 4 et la superficie des zones submergées de manière permanente pourrait atteindre près de 50 km² en 2100. Les impacts attendus sont multiples : disparition des plages et des services associés, impact sur la qualité des eaux souterraines, impacts sur les lagunes, les territoires agricoles et les territoires artificialisés. Les perspectives de recherche sur la vulnérabilité du trait de côte nécessitent de nouvelles approches, notamment en modélisation, qui permettent de simuler l’évolution du trait de côte à long terme par des modèles rapides permettant de simuler une grande quantité de scénarios pour mieux prendre en compte les incertitudes.

L’adaptation à ces effets repose aujourd’hui sur une stratégie d’atténuation des effets sur le court-moyen-terme par des rechargements en sable, une meilleure gestion des stocks sédimentaires, des initiatives d’atténuation de l’impact de tempêtes. Sur le long-terme, plutôt après 2040 pour la généralisation des expériences pilotes, des stratégies de recomposition spatiale seront mises en oeuvre pour limiter la présence d’enjeux dans les zones vulnérables et renaturer la bande côtière pour lui rendre sa résilience naturelle (André et al., 2015).

Risques de salinisation des aquifères

Perrine FLEURY (BRGM)

Dans les zones côtières, les aquifères alimentés en eau douce par la recharge issue des précipitations sont en contact avec l’eau salée d’origine marine. L’eau douce d’une densité moindre « flotte » sur l’eau salée. La pression liée à l’augmentation de la densité du fait de l’accroissement du niveau marin induit un risque accru d’intrusion saline qui prend la forme d’un biseau plongeant vers l’intérieur des terres. Ce phénomène est communément appelé « biseau salé ».

Outre l’augmentation du niveau marin, ce phénomène est renforcé par le changement des précipitations et de la température qui engendrent une diminution de la recharge des aquifères et du débit des cours d’eau côtiers en particulier en période d’étiage. Ainsi, le niveau bas des nappes favorise les intrusions salines, et la diminution des débits aux embouchures des fleuves accentue la pénétration des eaux salées qui peuvent remonter loin dans les terres puis s’infiltrer dans les nappes adjacentes. Par ailleurs, la fréquence accrue des surcotes et l’augmentation permanente du niveau marin engendreront une salinisation des terres et des aquifères selon une double temporalité :

• une salinisation « instantanée » des terres suite à la submersion marine qui concerne à l’heure actuelle des zones à proximité immédiate de la mer et des lagunes, mais aussi des zones connectées à ces milieux via le réseau hydrographique (naturel ou artificiel). De nombreuses zones humides sont aujourd’hui directement concernées ;
• une salinisation plus « inertielle ». L’augmentation du niveau de la mer conduit à une modification des équilibres, les intrusions marines au sein des aquifères vont s’accentuer via une amplification de la pénétration du biseau salé (plus à l’intérieur des terres et à des profondeurs moindres).

Signalons que cette salinisation des aquifères est amplifiée par l’augmentation des prélèvements qui influence la position du biseau salé, et l’évolution de ce dernier risque de nuire à l’exploitation des eaux souterraines du fait de la dégradation de la qualité de l’eau prélevée (augmentation de la salinité).

Sur la quasi-totalité du littoral d’Occitanie, les risques de salinisation des aquifères sont avérés. La synthèse la plus récente de la vulnérabilité de ces aquifères au changement climatique a été réalisée en 2011 (Dörfliger et al., 2011) en utilisant la méthode GALDIT (Chachadi et Lobo Ferreira, 2001 et 2005). Il s’agit d’une cartographie intégrant la notion de remontée de niveau marin et fondée sur la combinaison de six paramètres regroupant les propriétés hydrauliques des aquifères (type d’aquifère, conductivité hydraulique, épaisseur, impact actuel de l’intrusion) ainsi que leur localisation (profondeur de la nappe, distance à la côte). Sur les 11 grands aquifères littoraux d’Occitanie neuf d’entre eux (localisés d’est en ouest), présentent une forte vulnérabilité (figure 6.3) :

• FRDG 504 : Limons et alluvions quaternaires du Bas Rhône et de la Camargue ;
• FRDG 102 : Alluvions anciennes entre Vidourle et Lez et littoral entre Montpellier et Sète ;
• FRDG 160 : Calcaires jurassiques pli W Montpellier et formations tertiaires, unité Thau Monbazin-Gigean Gardiol ;
• FRDG 159 : Calcaires jurassiques pli ouest de Montpellier – unité Plaissan-Villeveyrac ;
• FRDG 311 : Alluvions de l’Hérault ;
• FRDG 316 : Alluvions de l’Orb et du Libron ;
• FRDG 530 : Formations tertiaires BV Aude et alluvions de la Berre hors BV Fresquel ;
• FRDG 351 : Alluvions quaternaires du Roussillon ;
• FRDG 243 : Multicouche pliocène du Roussillon.

Par ailleurs, des zones de roselières se développent au sein des lagunes et des étangs côtiers sur une grande partie du littoral. Elles bénéficient d’un apport important d’eau douce, permettent le maintien d’une lentille d’eau douce en surface, salutaire au développement de la roselière. Cette lentille limite également l’intrusion du biseau salé ou le repousse en profondeur, préservant les aquifères en amont hydraulique immédiat. Zones tampon entre milieux terrestres et aquatiques, les roselières sont de ce fait les premières zones impactées par le changement climatique. Une synthèse de leur état hydrogéologique a été réalisée dans le cadre du projet ROSELIÈRES porté par l’ADENA et cofinancé par l’AERMC, la Région Occitanie, les départements de l’hérault et de l’Aude, le CDL et le BRGM (Palvadeau et al., 2021). Elle montre que la plupart de ces milieux sont déjà en mutation, impactés par la remontée des niveaux marins et l’augmentation de l’intensité et de la fréquence des tempêtes. L’état de plusieurs roselières s’est déjà dégradé ces dernières années, suite à des intrusions d’eau salée ou du fait de rupture de cordon dunaire lors de tempêtes. Citons par exemple les roselières du Méjan situées en bordure de l’étang de Pérols (localisé au sud de Montpellier) ou du marais de Plagnol (au nord de l’étang de Mauguio) qui ont vu la salinité des eaux superficielles et de la nappe fortement augmenter.

Une analyse de la vulnérabilité de ces roselières (Palvadeau et al., 2021) révèle que 50 % des roselières seront impactées de manière permanente (augmentation de +40 cm du niveau de la mer) ou récurrente (+70 cm en période de tempête) dès la période 2030-2050, du fait de leur proximité avec la mer ou les lagunes. Ces éléments confirment ainsi la forte vulnérabilité des aquifères littoraux d’Occitanie (figure 6.4).